空間信息網(wǎng)絡資源動態(tài)配置理論與方法

第1章  緒論 1
1.1  研究背景 1
1.1.1  衛(wèi)星發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢 1
1.1.2  空間信息網(wǎng)絡發(fā)展 3
1.2  本書研究的關鍵問題 7
1.2.1  多星協(xié)作傳輸能力增強 7
1.2.2  多源業(yè)務特性自適應 9
1.2.3  安全傳輸與干擾控制 10
1.2.4  高動態(tài)建模與復雜性分析 12
1.3  本書的研究內容 14
1.3.1  基于認知的多星協(xié)作傳輸資源動態(tài)配置 15
1.3.2  基于多源業(yè)務特性預測的地面資源動態(tài)分配 16
1.3.3  基于協(xié)作波束成形的星地混合網(wǎng)絡安全傳輸 19
1.3.4  高動態(tài)網(wǎng)絡時間累積復雜性及其在資源配置的應用 21
1.4  本書的內容安排 24
第2章  基于認知的多星協(xié)作傳輸資源動態(tài)配置 26
2.1  引言 26
2.2  系統(tǒng)模型 28
2.2.1  多接入系統(tǒng)排隊模型 29
2.2.2  ON/OFF鏈路通斷概率模型 30
2.2.3  信道模型 33
2.3  基于認知的中繼協(xié)作機制與資源動態(tài)分配協(xié)議 34
2.3.1  GEO中繼衛(wèi)星帶寬資源協(xié)作分配協(xié)議 35
2.3.2  LEO中繼衛(wèi)星時隙資源協(xié)作分配協(xié)議 36
2.4  基于系統(tǒng)穩(wěn)定的中繼資源優(yōu)化分配 37
2.4.1  GEO中繼衛(wèi)星雙接入系統(tǒng)穩(wěn)定域及資源分配 38
2.4.2  LEO中繼衛(wèi)星雙接入系統(tǒng)穩(wěn)定域及資源分配 46
2.4.3  CMA系統(tǒng)穩(wěn)定域分析方法 57
2.5  仿真分析 57
2.5.1  參數(shù)設置 57
2.5.2  系統(tǒng)平均最大穩(wěn)定吞吐量 58
2.5.3  系統(tǒng)平均隊列延遲 61
2.5.4  性能對比 62
2.6  小結 64
第3章  基于多源業(yè)務特性預測的地面資源動態(tài)分配 66
3.1  引言 66
3.2  系統(tǒng)模型 68
3.2.1  流量模型 69
3.2.2  信道模型 69
3.2.3  預服務模型 70
3.2.4  排隊模型 72
3.3  基于離散小波分解的BP神經(jīng)網(wǎng)絡流量預測系統(tǒng) 73
3.3.1  多層小波分解 74
3.3.2  BP神經(jīng)網(wǎng)絡預測 75
3.3.3  DWT-BP流量預測系統(tǒng)設計 77
3.4  基于預測背壓的服務資源分配 79
3.4.1  隊列動態(tài)演化分析 79
3.4.2  基于預測的排隊系統(tǒng)隊列分析 80
3.4.3  基于背壓原理的服務資源分配策略 82
3.5  仿真分析 83
3.5.1  流量模型設置 84
3.5.2  DWT-BP流量預測系統(tǒng)準確性 84
3.5.3  基于PBP的服務資源分配性能 87
3.6  小結 89
第4章  基于協(xié)作波束成形的星地混合網(wǎng)絡安全傳輸 91
4.1  引言 91
4.2  系統(tǒng)模型 93
4.2.1  信道模型 94
4.2.2  接收信號模型 96
4.2.3  信號與干擾加噪聲比 97
4.2.4  安全傳輸速率 98
4.3  基于星地安全傳輸?shù)牟ㄊ尚?99
4.3.1  非協(xié)作安全傳輸波束成形 99
4.3.2  協(xié)作安全傳輸波束成形 100
4.4  波束成形優(yōu)化問題求解 101
4.4.1  優(yōu)化問題可行解法 101
4.4.2  基于路徑追蹤的二次規(guī)劃算法 102
4.4.3  ICPSO算法有效性分析 110
4.4.4  ICPSO算法計算復雜度分析 111
4.5  仿真分析 112
4.5.1  參數(shù)設置 112
4.5.2  算法收斂性 113
4.5.3  搭載天線數(shù)對系統(tǒng)傳輸性能影響 115
4.5.4  算法復雜度 117
4.6  小結 118
第5章  高動態(tài)網(wǎng)絡時間累積復雜性及其在資源配置的應用 120
5.1  引言 120
5.2  空間信息網(wǎng)絡高動態(tài)建模 122
5.2.1  時變圖模型 122
5.2.2  研究動機：空間信息網(wǎng)絡高動態(tài)性分析 123
5.3  基于時間累積時變圖的空間信息網(wǎng)絡復雜性分析 125
5.3.1  傳統(tǒng)復雜特性分析 125
5.3.2  空間信息網(wǎng)絡時間累積時變圖建模 127
5.3.3  基于C-TVG的空間信息網(wǎng)絡復雜性分析 127
5.3.4  基于復雜特性的空間信息網(wǎng)絡C-TVG生成 129
5.4  基于C-TVG的復雜性分析在空間信息網(wǎng)絡中的應用 131
5.5  仿真分析 132
5.5.1  參數(shù)設置 132
5.5.2  空間信息網(wǎng)絡C-TVG復雜性 132
5.5.3  安全場景應用 136
5.6  小結 138
第6章  結論與展望 140
6.1  主要結論和創(chuàng)新點 140
6.2  研究展望 142
6.3  心得體會 144
參考文獻 146
在學期間發(fā)表的學術論文與研究成果 161
致謝 164